虛擬電廠是什麼？海外成功案例告訴你，臺灣未來能源新趨勢看這邊！

你知道嗎？虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）正在顛覆傳統能源管理模式，許多虛擬電廠案例已成功應用於全球各地，並展現出其巨大的潛力。而在虛擬電廠的協調之下，可以像傳統電廠一樣為電網提供穩定電力，甚至更好地應對電力需求的變化。想知道虛擬電廠，可以替臺灣電力發展帶來怎樣的發揮作用？那就讓我們一起透過本文，掌握這股能源革命的最新趨勢！

虛擬電廠概念與運作模式介紹

在了解虛擬電廠運作方式之前，是需要先了解傳統電網的運作方式。傳統電力系統，主要依賴少數大型發電廠集中供電，故電力輸送是先由大型發電廠生產，接著透過變電站將電力輸送至各地用戶。

而集中式電網發的電力，通常從發電廠送到遠端用戶時，會經過長距離的高壓輸電線與變電站，使得每個環節都會造成能量損失，導致能源利用效率下降。再來就是，一旦發生極端氣候、地震或電網過載等不可預測事故，都將可能導致大範圍的供電中斷。

再生能源興起，讓電力更具靈活性！

隨著再生能源興起，能源生產變得更加分散且多樣化。虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）的概念，正是透過此背景下應運而生。所謂的「虛擬電廠」，旨在運用數據管理與智慧調度將分散式能源資源整合；可以將不同種類的小型發電設備，如：太陽能、儲能與用戶端負載聚合起來，並透過智慧化的管理平台，形成一個彈性且可調度的「虛擬發電廠」。

「虛擬電廠」能實現如傳統電廠的發電及輸配電，不僅讓能源分配更有效率，還能讓更多用戶參與電力交易或提供輔助服務。其核心在於智慧整合與即時調度，可以透過雲端平台將分散能源統一管理。故相較於傳統的集中式發電廠，電力調度能力靈活許多。

通常虛擬電廠的能源管理平台，包含：數據收集、智能分析、即時調控與電力交易四個功能。平台會即時監測各地的發電量、儲能狀況及用電需求，並將數據傳送至雲端管理系統。接著根據市場電價與用電趨勢等數據，來決定最優調度策略。

當電力需求增加時，虛擬電廠可透過智慧電網調度，將儲能設備放電或動態調整可調節負載，以確保電網穩定。當再生能源供過於求時，系統則將多餘電力存入電池或引導至市場交易，以優化能源使用效率並降低用電成本。故虛擬電廠透過智慧管理系統集結資源，不僅能讓更多用戶參與能源市場，還能提高能源靈活性、減少電力浪費、提升電網可靠性，並減少對傳統大型電廠的依賴。

虛擬電廠如何結合再生能源？海外成功案例說明

由於再生能源具有間歇性與不穩定性，且地點分散，但虛擬電廠能夠透過智慧管理平台，聚合多個發電端與用電端並結合儲能設備，提升能源調度的靈活性與效率。且虛擬電廠僅需透過雲端即時監測發電狀況，當再生能源發電量過剩時，系統即可將多餘電力存入電池儲能設備，避免能源浪費，使得能源調度更加靈活有效率。

並可借助多個據點分布的優勢，虛擬電廠還能透過需求響應（Demand Response）機制來動態調整電力使用。在電力需求高峰時，參與需求響應的用戶需減少非必要用電，例如：降低空調負載或暫停高能耗設備等，讓總體用電需求下降。以確保有限的電力資源能夠優先供應給醫療機構或交通樞紐等關鍵設施，同時減少電網負載壓力。

此外，虛擬電廠也具有微電網（Microgrid）的優點，當主電網發生電力事故時，虛擬電廠仍可透過分散式能源保持供電。由於它具備獨立運行能力，能有效防止單點故障擴大成全面性停電，減少主電網局部斷電對整個電網的衝擊。

虛擬電廠海外應用發展案例

德國、日本與美國這些表後儲能發展頂尖的國家，早在10年前就透過法規與資金支持，逐步建立出可行的虛擬電廠商業模式。除了這3個國家之外，英國電網營運商UK Power Networks（UKPN）與能源管理公司Powervault，也在2018年於倫敦巴尼特區（Barnet）推出了英國首個虛擬電廠試點。其目標是讓安裝太陽能與儲能系統的家庭，不僅能自給自足外，還能在電網需要時提供支援，打造更靈活的電力供應系統。

試點計畫結果顯示，參與的45戶家庭在晚間用電高峰的需求降低了60%，同時也讓平均家庭的電力碳排放減少了 20%。由於成效良好，UKPN與Powervault在2020年決定擴展計畫至倫敦聖赫利爾（St Helier），運用這些系統透過AI自動優化家庭用電，讓住戶在不影響日常生活的情況下，減少對傳統化石燃料的依賴，並加速英國低碳能源的轉型。

藉由該案例顯示，就算只是一個小社區，虛擬電廠亦能有效整合再生能源，提升電力系統韌性與穩定性、減少對傳統燃煤發電的依賴。還能讓家庭能源使用更具靈活性，甚至能透過交易獲得額外收益或節省日漸高昂的能源成本。

臺灣虛擬電廠發展潛力高嗎？挑戰有哪些？

臺灣電業法在電力交易開始之後，就不斷滾動式修正法案，日益完善的法案須明確定義虛擬電廠的運營模式、參與條件和市場機制等規則才能促進產業發展。故從2021年臺灣儲能發展初期至今，有許多案場已陸續上線且陸續有營運成果供業界人士參考。

然而，現階段臺灣虛擬電廠集中於工廠或企業的表前儲能系統，而表後的分散式能源與家庭儲能設備參與比例極低。且臺灣的電網監控能力，主要還是集中在大型發電廠與輸配電系統上，而對於分散式能源及用戶端設備的數據收集仍然有限。導致臺灣電力調度機構在管理虛擬電廠時，難以獲取即時發電與用電數據。

此外，臺灣在推動虛擬電廠政策時，仍缺乏清晰的戰略目標與跨部門協作機制，導致市場規模成長受限，影響業者的投資意願。未來若要提升虛擬電廠的市場競爭力，需要允許更多電力市場上的不同行為主體參與公平競爭，並透過市場開放機制吸引更多企業與用戶端資源進入市場，才能提高市場效率與電網穩定性，方得使臺灣的電力系統更具韌性與靈活性。